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  Herbivory-induced changes in the small-RNA transcriptome and phytohormone signaling in Nicotiana attenuata

Pandey, S. P., Shahi, P., Gase, K., & Baldwin, I. T. (2008). Herbivory-induced changes in the small-RNA transcriptome and phytohormone signaling in Nicotiana attenuata. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 105(12), 4559-4564. doi:10.1073/pnas.0711363105.

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アイテムのパーマリンク: https://hdl.handle.net/11858/00-001M-0000-0012-AE69-B 版のパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-0009-3557-A
資料種別: 学術論文

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http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2290812 (出版社版)
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 作成者:
Pandey, Shree Prakash1, 2, 著者           
Shahi, P., 著者
Gase, K.3, 著者           
Baldwin, I. T.3, 著者           
所属:
1Department of Molecular Ecology, Prof. I. T. Baldwin, MPI for Chemical Ecology, Max Planck Society, ou_24029              
2IMPRS on Ecological Interactions, MPI for Chemical Ecology, Max Planck Society, Jena, DE, ou_421900              
3Department of Molecular Ecology, MPI for Chemical Ecology, Max Planck Society, ou_24029              

内容説明

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キーワード: -
 要旨: Phytohormones mediate the perception of insect-specific signals and the elicitation of defenses during insect attack. Large-scale changes in a plant's transcriptome ensue, but how these changes are regulated remains unknown. Silencing of RNA-directed RNA polymerase 1 (RdR1) makes Nicotiana attenuata highly susceptible to insect herbivores, suggesting that defense elicitation is under the direct control of small-RNAs (smRNAs). Using 454-sequencing, we characterized N. attenuata's smRNA transcriptome before and after insect-specific elicitation in wild-type (WT) and RdR1-silenced (irRdR1) plants. We predicted the targets of N. attenuata smRNAs in the genes related to phytohormone signaling (jasmonic acid, JA-Ile, and ethylene) known to mediate resistance responses, and we measured the elicited dynamics of phytohormone biosynthetic transcripts and phytohormone levels in time-course experiments with field- and glasshouse-grown plants. RdR1 silencing severely altered the induced transcript accumulation of 8 of the 10 genes, reduced JA, and enhanced ethylene levels after elicitation. Adding JA completely restored the insect resistance of irRdR1 plants. irRdR1 plants had photosynthetic rates, growth, and reproductive output indistinguishable from that of WT plants, suggesting unaltered primary metabolism. We conclude that the susceptibility of irRdR1 plants to herbivores is due to altered phytohormone signaling and that smRNAs play a central role in coordinating the large-scale transcriptional changes that occur after herbivore attack. Given the diversity of smRNAs that are elicited after insect attack and the recent demonstration of the ability of ingested smRNAs to silence transcript accumulation in lepidopteran larvae midguts, the smRNA responses of plants may also function as direct defenses.

資料詳細

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 日付: 2008
 出版の状態: 出版
 ページ: -
 出版情報: -
 目次: -
 査読: -
 識別子（DOI, ISBNなど）: DOI: 10.1073/pnas.0711363105
その他: ITB231
 学位: -

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出版物 1

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出版物名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
  その他 : Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA
  その他 : Proc. Acad. Sci. USA
  省略形 : PNAS
種別: 学術雑誌
 著者・編者:
所属:
出版社, 出版地: Washington, D.C. : National Academy of Sciences
ページ: - 巻号: 105 (12) 通巻号: - 開始・終了ページ: 4559 - 4564 識別子（ISBN, ISSN, DOIなど）: ISSN: 0027-8424
CoNE: https://pure.mpg.de/cone/journals/resource/954925427230